一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种材料技术领域，特别是涉及一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置。
【背景技术】
[0002]弹性性能主要是指材料在弹性变形范围内的物理量，包括弹性模量(E，也称为杨氏模量)、切变模量(G)和泊松比(V)，其中弹性模量和切变模量是表征固体材料弹性性质的重要力学参数，反映了固体材料抵抗外力产生形变的能力。材料弹性模量的测定方法，一般分为静态法和动态法。静态法通常适用于在大形变及常温下测量金属试样，静态法测量载荷大、加载速度慢并伴有弛豫过程，对脆性材料(如石墨、玻璃、陶瓷等)不适用，也不能在高温状态下测量；动态法为无损检测，可以在保证材料不受损伤的情况下快速准确地测出材料的弹性模量，适用于各种金属及非金属(脆性)材料的测量，测定的温度范围极广，可从液氮温度至3000°C左右。动态法是国际上广泛使用的一种方法。
[0003]现有技术中的测量材料弹性性能的固定装置是将尼龙或钢丝绳拉直绑定在固定位置，然后将待测试样水平放置在尼龙或钢丝绳上。由于尼龙绳有弹性，受到待测试样的压力时会弯曲，而钢丝绳在高温下测量时会出现软化的现象导致待测试样在受到激励时容易脱落，因而现有技术的测量材料弹性性能的固定装置不够稳定可靠。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置，主要目的在于动态测量材料的弹性性能时，使待测试样在振动过程中不易掉落或脱落，从而使其稳定可靠。
[0005]为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案:
[0006]本实用新型的实施例提供一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置，包括:
[0007]底座，所述底座的上表面设有一凹槽，所述凹槽由侧壁和底面围成；
[0008]若干丝线，所述若干丝线分别从相对的两个所述侧壁穿过或者从相对的两个侧壁的顶端通过；
[0009]至少两个悬坠体，每条所述丝线与所述至少两个悬坠体中的其中两个分别在所述凹槽的外部固定，所述悬坠体通过所述丝线悬挂在所述凹槽的外部，所述悬坠体通过自身重力使所述丝线保持张紧状态；
[0010]其中，待测试样水平设置在至少两条所述丝线上。
[0011]本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0012]前述的用于测量材料弹性性能的试样固定装置，所述侧壁上设有第一通孔，至少两条所述丝线分别从相对的两个所述侧壁的第一通孔穿过，所述试样水平设置在分别从相对的两个所述侧壁的第一通孔穿过的至少两条所述丝线上。
[0013]前述的用于测量材料弹性性能的试样固定装置，每个侧壁上的所述第一通孔数量为一个。
[0014]前述的用于测量材料弹性性能的试样固定装置，当至少两条所述丝线分别从相对的两个所述侧壁的第一通孔穿过，且所述试样水平设置在分别从相对的两个所述侧壁的第一通孔穿过的至少两条所述丝线上时，另外有至少一条所述丝线从相对的两个所述侧壁的顶端以及所述试样的顶端通过且其两端分别与所述至少两个悬坠体的其中两个在所述凹槽的外部固定；
[0015]从相对的两个所述侧壁的顶端以及所述试样的顶端通过的至少一条所述丝线与所述试样的顶端接触。
[0016]前述的用于测量材料弹性性能的试样固定装置，至少两条所述丝线的各自一部分分别从相对的两个所述侧壁的第一通孔穿过，所述试样水平放置于穿过所述第一通孔的所述丝线上，同时，至少两条所述丝线的另一部分各自弯折180度后再分别从相对的两个所述侧壁以及所述试样的顶端通过，然后再次与所述悬坠体在所述凹槽的外部固定；
[0017]从相对的两个所述侧壁的顶端以及所述试样的顶端通过的所述丝线与所述试样的顶端接触。
[0018]前述的用于测量材料弹性性能的试样固定装置，所述凹槽为U型槽；
[0019]所述侧壁包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一通孔设置在所述第一侧壁和所述第二侧壁上；
[0020]至少两条所述丝线均平行且分别从所述第一侧壁和所述第二侧壁的第一通孔穿过，或者从所述第一侧壁和所述第二侧壁的顶端通过；
[0021]所述试样水平设置在相互平行的至少两条所述丝线上。
[0022]前述的用于测量材料弹性性能的试样固定装置，所述丝线为金属丝，所述至少两个悬坠体为金属圆柱棒，所述底座为陶瓷。
[0023]前述的用于测量材料弹性性能的试样固定装置，所述丝线为钨丝，所述至少两个悬坠体为钨合金圆柱棒。
[0024]前述的用于测量材料弹性性能的试样固定装置，在所述底面上还设有第二通孔，所述第二通孔与所述试样的中心对应。
[0025]借由上述技术方案，本实用新型用于测量材料弹性性能的试样固定装置至少具有下列优点:
[0026]本实用新型用于测量材料弹性性能的试样固定装置通过在所述底座的上表面设置一凹槽，所述凹槽由侧壁和底面围成，使所述若干丝线分别从相对的两个所述侧壁穿过或者从相对的两个侧壁的顶端通过，每条所述丝线与所述至少两个悬坠体中的其中两个分别在所述凹槽的外部固定，所述悬坠体通过所述丝线悬挂在所述凹槽的外部，所述悬坠体通过自身重力使所述丝线保持张紧状态，因此将待测试样水平设置在至少两条所述丝线上时，所述试样不会因为所述丝线的变形而掉落或脱落，因而稳定可靠。
[0027]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型的一个实施例提供的一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置的第一种实现方式的结构示意图；
[0029]图2是本实用新型的一个实施例提供的一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置的第一种实现方式的底座结构示意图；
[0030]图3是本实用新型的一个实施例提供的一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置的第二种实现方式的结构示意图；
[0031]图4是本实用新型的一个实施例提供的一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置的第三种实现方式的结构示意图；
[0032]图5是本实用新型的另一个实施例提供的一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置的一种实现方式的结构示意图；
[0033]图6是本实用新型的另一个实施例提供的一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置的另一种实现方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0035]如图1和图2所示，本实用新型的一个实施例提出的一种用于测量材料弹性性能的试样固定装置，包括底座10、若干丝线20和悬坠体30，其中所述悬坠体30至少有两个。所述底座10的上表面设有一凹槽，所述凹槽由侧壁11和底面12围成。所述若干丝线20可以分别从相对的两个所述侧壁11穿过，或者也可以从相对的两个侧壁11的顶端通过。每条所述丝线20与所述至少两个悬坠体30中的其中两个分别在所述凹槽的外部固定，所述悬坠体30通过所述丝线20悬挂在所述凹槽的外部，所述悬坠体30通过自身重力能够使所述丝线20保持张紧状态。其中，待测试样水平设置在至少两条所述丝线20上。
[0036]弹性性能主要是指材料在弹性变形范围内的物理量，包括弹性模量(E，也称为杨氏模量)、切变模量(G)和泊松比(V)，其中弹性模量和切变模量是表征固体材料弹性性质的重要力学参数，反映了固体材料抵抗外力产生形变的能力。材料弹性模量的测定方法，一般分为静态法和动态法。静态法通常适用于在大形变及常温下测量金属试样，静态法测量载荷大、加载速度慢并伴有弛豫过程，对脆性材料(如石墨、玻璃、陶瓷等)不适用，也不能在高温状态下测量；动态法为无损检测，可以在保证材料不受损伤的情况下快速准确地测出材料的弹性模量，适用于各种金属及非金属(脆性)材料的测量，测定的温度范围极广，可从液氮温度至3000°C左右。动态法是国际上广泛使用的一种方法。
[0037]动态法测试主要分为脉冲激振法、声频法、声速法。脉冲激振法是通过合适的外力给定试样脉冲激振信号，当激振信号中的某一频率与试样的固有频率相一致时，产生共振，此时振幅最大，延时最长，这个波通过测试探针或测量话筒的传递转换成电信号送入仪器，测出试样的固有频率，由公式计算得出杨氏模量E。脉冲激振法的特点是信号激发、接收结构简单，测试测试准确；信号激发、接收均采用非接触式，便于实现高温测试；频谱分析得试样固有频率，准确、直观。声频共振法是指由声频发生器发送声频电信号，由换能器转换为振动信号驱动试样，再由换能器接收并转换为电信号，分析此信号与发生器信号在示波器上形成的图形，得出试样的固有频率f，由公式E = Cl -W *f2得出试样的杨氏模量。声频共振法的缺点是激发器结构复杂，必要时激发器需要与试样表面耦合，操作不方便；示波器数据处理及显示单一；可能存在多个李萨如图形，易误判；该方法不方便用于高温测试。声速法是由信号发生器给出超声信号，测试信号在试样中的传播时间，得出该信号在试样中的传播速度V，由公式E= P.V2计算得试样杨氏模量。声速法的缺点是激发器结构复杂，必要时激发器需要与试样表面耦合，操作不方便；时间差的信号处